(57)【要約】【課題】直流高電圧を必要とする電子機器の電源装置において、簡素な構成で低コストでありながらも、電子機器の特性に悪影響を及ぼすことなく、各種の規格における異常試験に合格できるようにする。【解決手段】トランス１０の１次側コイルＬ１の端子Ｔ１と２次側コイルＬ２の端子Ｔ５とを短絡させる異常試験において、試験用抵抗Ｒ１０に流れる電流を制限するための制限抵抗Ｒ１を、２次側コイルＬ２と、端子Ｔ５との間に設ける。端子Ｔ１と端子Ｔ５とが短絡されたとき、２次側コイルＬ２に発生する交流電流は、端子Ｔ１及びコンデンサＣ１を介してグランドに流れ、試験用抵抗Ｒ１０に交流電流は流れない。これにより、制限抵抗Ｒ１の抵抗値を大きくすることなく、異常試験に合格することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に搭載され、
１次側コイル及び２次側コイルを有するトランスと、前記１次側コイルの第１端と接続され、該１次側コイルに印加される直流電圧をスイッチングするスイッチング手段と、前記１次側コイルの第２端とグランドの間に設けられたコンデンサと、直流の出力電圧を得るために、前記２次側コイルの両端に生ずる交流電圧を整流する整流回路と、異常試験を実施する際に、試験用抵抗が接続可能な出力端子とを備え、
前記異常試験は、前記１次側コイルの第２端の端子と、前記２次側コイルの一端側の端子とが短絡されたときに、前記試験用抵抗に流れる交流電流に関する項目を含む電源装置において、
前記トランスには、前記出力端子に流れる突入電流を制限するために、前記２次側コイルの一端と該コイルの一端側の端子との間に設けられた制限抵抗が内蔵されており、
前記２次側コイルに発生する交流電流を、前記１次側コイルの第２端の端子及びコンデンサを介してグランドに落とし、
前記異常試験時に、前記試験用抵抗に交流電流を流れなくすることにより、電子機器の特性を悪化させることなく、異常試験に合格できるようにしたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
電子機器に搭載され、
１次側コイル及び２次側コイルを有するトランスと、直流の出力電圧を得るために、前記２次側コイルの両端に生ずる交流電圧を整流する整流回路と、異常試験を実施する際に、試験用抵抗が接続可能な出力端子とを備えた電源装置において、
前記トランスは、前記試験用抵抗に流れる電流を制限するために、前記２次側コイルの一端と該コイルの一端側の端子との間に接続された制限抵抗を有していることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
コアの周囲に巻回された１次側コイル及び２次側コイルと、前記コアの下部に設けられ、前記１次側コイル及び２次側コイルと接続される端子とを有するトランスにおいて、
一端が前記２次側コイルに、他端が前記端子にそれぞれ接続された抵抗が、内蔵されていることを特徴とするトランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流高電圧で駆動される電子機器に好適な電源装置及びそれに用いられるトランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の電子機器においては、プリントエンジン又はバックライトの駆動に直流高電圧が必要とされており、このような直流高電圧を得るために、昇圧トランスを用いた電源装置が搭載されている。
【０００３】
また、上述したような電子機器においては、新製品を市場に投入するにあたって、種々の安全規格（例えば、米国におけるＵＬ規格、欧州におけるＣＥ規格、独国におけるＶＤＥ規格等）の認定を受ける必要がある。各規格の認定を受けるためには、特に電源装置に課されている所定の異常試験に合格しなければならない。
【０００４】
図３は、従来の電源装置の回路を示している。電源装置１００は、１次側コイルＬ１及び２次側コイルＬ２を有するトランス１１０と、１次側コイルＬ１に印加される直流電圧（＋２４Ｖ）をスイッチングするトランジスタＱと、直流の出力電圧を得るために、２次側コイルＬ２の両端に生ずる交流電圧を整流する整流回路２０と、異常試験を実施する際に、試験用抵抗Ｒ１０が接続可能な出力端子Ｔ１０と、出力端子Ｔ１０に流れる突入電流を制限するための制限抵抗Ｒ１００等によって構成されている。
【０００５】
上記異常試験においては、例えば、トランス１１０の１次側コイルＬ１が接続されている端子Ｔ１と、２次側コイルが接続されている端子Ｔ５とが短絡され、試験用抵抗Ｒ１０に流れる交流電流が測定される。測定された交流電流が所定の規格値内に収まっていれば、当該試験には合格できる。一方、測定された交流電流が所定の規格値を超える場合には、より大きな抵抗値を有する制限抵抗Ｒ１００に変更する等の対策を施す必要がある。
【０００６】
特許文献１には、異常試験においてオープンされる部品と同等の部品を並列に接続した回路が示されている。また、特許文献２には、１次側コイルに印加される直流電圧をスイッチングするＦＥＴのソース端子と接地との間に接続された抵抗を、ドレイン端子とソース端子とを短絡したときに通電で開放されない抵抗値に設定する回路が示されている。また、特許文献３には、１次側コイルと直流電源との間にヒューズ等の過電流遮断手段を設けた回路が示されている。さらに、特許文献４には、絶縁性保持部材により保持された導電性のばね、抵抗ユニット等を備えた電源装置が示されている。
【特許文献１】特開昭６３−１６３２８５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６３５号公報
【特許文献３】特開２００３−１９９３３７号公報
【特許文献４】特開平８−１５３６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図３に示した従来の電源装置１００において、制限抵抗Ｒ１００として抵抗値の大きな抵抗を用いた場合には、通常の使用状態においてレーザビームプリンタ又はＬＣＤから出力される画像の画質が悪化する等、電子機器の特性に悪影響を及ぼす。また、上記特許文献１，３，４に示された回路等においては、構成が複雑となるため、電子機器の製造コストの高騰を招来する。また、上記特許文献２に示された回路においては、ＦＥＴのソース端子と接地との間に接続された抵抗の抵抗値が制限されるので、回路設計の自由度が低下する。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡素な構成で低コストでありながらも、電子機器の特性に悪影響を及ぼすことなく、各種の規格における異常試験に合格することができる電源装置及びそれに用いられるトランスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電子機器に搭載され、１次側コイル及び２次側コイルを有するトランスと、１次側コイルの第１端と接続され、該１次側コイルに印加される直流電圧をスイッチングするスイッチング手段と、１次側コイルの第２端とグランドの間に設けられたコンデンサと、直流の出力電圧を得るために、２次側コイルの両端に生ずる交流電圧を整流する整流回路と、異常試験を実施する際に、試験用抵抗が接続可能な出力端子とを備え、異常試験は、１次側コイルの第２端の端子と、２次側コイルの一端側の端子とが短絡されたときに、試験用抵抗に流れる交流電流に関する項目を含む電源装置において、トランスには、出力端子に流れる突入電流を制限するために、２次側コイルの一端と該コイルの一端側の端子との間に設けられた制限抵抗が内蔵されており、２次側コイルに発生する交流電流を、１次側コイルの第２端の端子及びコンデンサを介してグランドに落とし、異常試験時に、試験用抵抗に交流電流を流れなくすることにより、電子機器の特性を悪化させることなく、異常試験に合格できるようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、電子機器に搭載され、１次側コイル及び２次側コイルを有するトランスと、直流の出力電圧を得るために、２次側コイルの両端に生ずる交流電圧を整流する整流回路と、異常試験を実施する際に、試験用抵抗が接続可能な出力端子とを備えた電源装置において、トランスは、試験用抵抗に流れる電流を制限するために、２次側コイルの一端と該コイルの一端側の端子との間に接続された制限抵抗を有しているものである。
【００１１】
請求項３の発明は、コアの周囲に巻回された１次側コイル及び２次側コイルと、コアの下部に設けられ、１次側コイル及び２次側コイルと接続される端子とを有するトランスにおいて、一端が２次側コイルに、他端が端子にそれぞれ接続された抵抗が、内蔵されているものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、２次側コイルの一端と、該コイルの一端側の端子との間に、出力端子に流れる突入電流を制限するための制限抵抗が設けられているので、異常試験において、１次側コイルの第２端の端子と、２次側コイルの一端側の端子とが短絡されたとき、２次側コイルに発生する交流電流は、１次側コイルの第２端の端子及びコンデンサを介してグランドに流れる。そのため、試験用抵抗に交流電流は流れない。これにより、制限抵抗の抵抗値を出力端子に流れる突入電流に対応させて比較的小さな値に設定しても、異常試験に合格できるようになる。すなわち、図３に示したような従来の電源装置と同等の低コストでありながらも、電子機器の特性を悪化させることなく、異常試験に合格できるようになる。また、制限抵抗がトランスに内蔵されているので、電源装置の回路が形成されるプリント回路基板に制限抵抗を単体で実装する必要がなくなる。これにより、プリント回路基板の小型化を図ると共に、電源装置の製造工程を簡素化することができ、電源装置の製造コストをより一層引き下げることができる。さらに、制限抵抗の抵抗値が小さいので、通常の使用状態においても、電子機器から出力される画像等に悪影響を与えることはない。
【００１３】
請求項２の発明によれば、トランスは、試験用抵抗に流れる電流を制限するために、２次側コイルの一端と該コイルの一端側の端子との間に接続された制限抵抗を有しているので、異常試験において、例えば、トランスの１次側コイルと、２次側コイルの一端側の端子とが短絡されたとき、２次側コイルに発生する交流電流は、１次側コイルの第２端の端子及びコンデンサを介してグランドに流れる。そのため、試験用抵抗に交流電流は流れない。これにより、請求項１と同様に、従来の電源装置と同等の低コストでありながらも、電子機器の特性を悪化させることなく、異常試験に合格できるようになる。さらに、制限抵抗の抵抗値が小さいので、通常の使用状態においても、電子機器から出力される画像等に悪影響を与えることはない。
【００１４】
請求項３の発明によれば、一端が２次側コイルに、他端が端子にそれぞれ接続された抵抗がトランスに内蔵されているので、これを用いれば、請求項１に記載の電源装置を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の実施形態による電源装置及びそれに用いられるトランスについて図面を参照して説明する。図１は、レーザビームプリンタ又はＬＣＤ等の電子機器に搭載される電源装置の回路図を示している。電源装置１は、＋２４Ｖの直流電圧を昇圧して所望の直流電圧を発生させる装置であり、１次側コイルＬ１及び２次側コイルＬ２を有するトランス１０と、１次側コイルＬ１の第１端に接続され、１次側コイルＬ１に印加される直流電圧をスイッチングするトランジスタ（スイッチング手段）Ｑと、トランジスタＱのベース端子に接続されている１次側コイルＬ３と、１次側コイルＬ１の第２端とグランドの間に設けられたコンデンサＣ１と、直流の出力電圧を得るために、２次側コイルＬ２の両端に生ずる交流電圧を整流する整流回路２０と、異常試験を実施する際に、試験用抵抗Ｒ１０が接続可能な出力端子Ｔ１０等によって構成されている。
【００１６】
１次側コイルＬ１、トランジスタＱ、コンデンサＣ１、コンデンサＣ１に並列接続された電解コンデンサＣ２、１次側コイルＬ３とグランドとの間に設けられたコンデンサＣ３等によって１次側回路が構成される。この１次側回路の構成は、従来の電源装置に実装されているものと同様であるため、その説明は省略する。
【００１７】
一方、２次側コイルＬ２、整流回路２０及び出力端子Ｔ１０に流れる突入電流を制限するための制限抵抗Ｒ１等によって２次側回路が構成されている。整流回路２０は、ダイオードＤ１，Ｄ２及びコンデンサＣ４，Ｃ５，Ｃ６等によって構成されている。この整流回路２０の構成も、従来の電源装置に実装されているものと同様であるため、その説明は省略する。
【００１８】
図２は、トランス１０を示している。トランス１０は、１次側コイルＬ１，Ｌ３及び２次側コイルＬ２が巻回されたボビン１１と、ボビン１１が装着され、磁路を形成するコア１２と、コア１２の下部に設けられ、１次側コイルＬ１，Ｌ３及び２次側コイルＬ２と接続される端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及びＴ５，Ｔ６と、２次側コイルＬ２の外周部に配設された制限抵抗Ｒ１と、コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３及び制限抵抗Ｒ１を被覆する被覆テープ１３等によって構成されている。
【００１９】
図１に示すように、制限抵抗Ｒ１は、出力端子Ｔ１０に流れる突入電流を制限するために、２次側コイルＬ２と、端子Ｔ５との間に設けられている。従って、出力端子Ｔ１０は、試験用抵抗Ｒ１０を介してグランドに接続されることになる。ここで、制限抵抗Ｒ１は、上述したようにトランス１０に内蔵される形態であれば、特に２次側コイルＬ２の外周部に配設される形態に限られることなく、例えば、２次側コイルＬ２の内周部に配設されていてもよい。なお、本実施形態においては、制限抵抗Ｒ１として、抵抗値が３３ＫΩの抵抗が用いられている。
【００２０】
電子機器の安全規格に基く異常試験においては、電子機器の実際の故障モードに対応させて、トランス１０の各端子Ｔ１乃至Ｔ６同士が短絡されたという想定で、各部に流れる電流等が測定される。ここでは、異常試験の一例として、トランス１０の端子Ｔ１と端子Ｔ５とが短絡された場合に、試験用抵抗Ｒ１０に流れる交流電流に関する試験について、以下、説明する。
【００２１】
試験用抵抗Ｒ１０には、例えば、抵抗値が２ＫΩの抵抗が用いられる。異常試験において、１次側コイルＬ１の第２端の端子Ｔ１と、２次側コイルＬ２の一端側の端子Ｔ５とが短絡されたとき、試験用抵抗Ｒ１０には、１次側コイルＬ１に印加されている直流電圧（２４Ｖ）が、端子Ｔ１，Ｔ５を介して印加される。この直流電圧（２４Ｖ）は、トランス１０によって昇圧されて２次側回路に印加される直流電圧よりも低いため、安全上の問題は発生しない。一方、１次側回路のコンデンサＣ１は、２次側回路の試験用抵抗Ｒ１０よりインピーダンスが低いため、２次側コイルＬ２に発生する交流電流は、１次側コイルＬ１の第２端の端子Ｔ１及びコンデンサＣ１を介してグランドに流れる。これにより、２次側コイルＬ２に発生する交流電流は、試験用抵抗Ｒ１０には流れない。
【００２２】
以上のように、本実施形態の電源装置１によれば、２次側コイルＬ２の一端と、該コイルＬ２の一端側の端子Ｔ５との間に、出力端子Ｔ１０に流れる突入電流を制限するための制限抵抗Ｒ１が設けられているので、異常試験において、１次側コイルＬ１の第２端の端子Ｔ１と、２次側コイルＬ２の一端側の端子Ｔ５とが短絡されたとき、２次側コイルＬ２に発生する交流電流は、１次側コイルＬ１の第２端の端子Ｔ１及びコンデンサＣ１を介してグランドに流れる。このため、試験用抵抗Ｒ１０に交流電流は流れない。これにより、制限抵抗Ｒ１０の抵抗値を出力端子Ｔ１０に流れる突入電流に対応させて比較的小さな値に設定しても、異常試験に合格できるようになる。すなわち、図３に示したような従来の電源装置１００と同等の低コストでありながらも、電子機器の特性を悪化させることなく、異常試験に合格できるようになる。また、制限抵抗Ｒ１がトランス１０に内蔵されているので、電源装置１の回路が形成されるプリント回路基板に制限抵抗Ｒ１を単体で実装する必要がなくなる。これにより、プリント回路基板の小型化を図ると共に、電源装置１の製造工程を簡素化することができ、その製造コストをより一層引き下げることができる。さらに、制限抵抗Ｒ１０の抵抗値が小さいので、通常の使用状態においても、レーザビームプリンタ又はＬＣＤから出力される画像等に悪影響を与えることはない。
【００２３】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも２次側コイルＬ２の一端と該コイルＬ２の一端側の端子Ｔ５との間に制限抵抗Ｒ１が設けられていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、直流高電圧が必要な電子機器、例えばテレビジョン受像機等にも広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による電源装置の回路図。
【図２】同電源装置に用いられるトランスの斜視図。
【図３】従来の電源装置の回路図。
【符号の説明】
【００２５】
１    電源装置
１０    トランス
２０    整流回路
Ｃ１    コンデンサ
Ｌ１    １次側コイル
Ｌ２    ２次側コイル
Ｑ    トランジスタ（スイッチング手段）
Ｒ１    制限抵抗
Ｒ１０    試験用抵抗
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６    端子
Ｔ１０    出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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